基于体元和车载激光扫描数据的行道树提取方法研究
摘要
行道树是城市生态系统和城市景观的重要组成部分,具有重要的生态和社会服务功能.城市行道树三维形态特征复杂,且具有易受人为因素干扰、现势性较强等特点,探索一种自动、快速的行道树信息提取方法对城市市容规划管理部门具有重要的意义. 本文提出了一种基于体元和邻域搜索标记算法实现了从车载激光扫描点云数据中对单株行道树的自动识别及其生物物理参数的自动估算。该方法包含六个处理步骤:体元化,体元值设置,邻域搜索及标记,候选单株树提取,形态参数估算以及其它杆状物去除。相比于现有其他研究中采用大小和高度都规则的体元进行点云体元化处理方法,本文采用的体元化(体元高度可调)方法不仅提高了方法的适用性,也提高了单株行道树识别和形态参数估算的精度。将传统的二维图像处理的邻域搜索方法引入到三维体元网中。自上而下半径约束搜索标记过程和紧跟随后的自下而上邻域竞争搜索标记处理流程完成了对构成候选单株行道树体元的标记。通过上述的六个处理步骤,本方法可以从体元网中筛选出构成单株行道树的体元并进而从点云数据中提取出组成单株行道树的激光点。随后,树高、冠幅、胸径以及枝下高等形态参数将会被估算出,并能达到较好的精度。